乘用车自动变速器关键零部件工艺

发表时间:2021/5/21   来源:《科学与技术》2021年第29卷4期   作者:赵建
[导读] 现如今,汽车工业的发展水平在不断的提升,
        赵建
        安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心  安徽合肥 230601

        摘 要:现如今,汽车工业的发展水平在不断的提升,其中,手动变速器类型的车辆逐渐被自动变速器类型车辆取代,手动变速器的乘用车数量逐步减少。本文主要对乘用车自动变速器发展情况和关键零部件工艺进行了有关分析,以供参考。
        关键词:关键部件;自动变速器;乘用车;工艺
        近年来,自动变速器的发展非常迅速,不管是在国外市场还是在国内市场,对自动变速器的要求都越来越高,人们对车辆的驾驶感受、车辆性能、燃油经济性等多方面性能的关注度逐渐提高,自动变速器的应用已经不只是能够满足自动换挡这一基本需求,而是能够从多方面发挥优势,因此自动变速器的高品质发展成为现代化市场的刚需。
1.自动变速器的种类及特征
        在汽车的组成结构中,最关键的部件是底盘、自动变速器、发动机。针对自动变速器来讲,其中包含液压模块、电控模块以及机械模块,结构比较复杂而且具有较高的技术含量,对汽车使用的性能会产生直接影响。现阶段,乘用车的自动变速器种类和特征主要如下表1所示。

2.乘用车自动变速器的发展情况
        针对乘用车而言,从有关调查数据中可以得知,从2016年以后,手动变速器汽车数量开始减少,相应的自动变速器汽车数量逐渐增加。现阶段,自动变速器车辆的增长幅度大概达到每年5.8%左右,这就说明了自动变速器的应用具有较好的前景。从市场发展情况来看,AT自动变速器总量在不断的上升,CVT和DCT自动变速器在市场中的份额逐渐增加,而AMT自动变速器基本上维持稳定。很多车型的装车都使用AT和DCT自动变速器,而AMT自动变速器由于存在一定的缺点,使用量逐渐减小。根据乘用车使用的情况来讲,AMT自动变速器是在MT的前提下增加换挡结构,是在原产业上发展而来,在换挡要求不高的AO、A级以下车型中应用。AT自动变速器适应性较强,不管什么车型基本都能够适用。CVT自动变速器在转矩较小的汽车中使用,车型通常是A-C级,不过钢带的供货受限。DCT自动变速器在A-C级车型和更高档的车型中使用,不过双离合和电控部分受限。
3.AT自动变速器的基本结构特性
        AT自动变速器的基本结构特性主要有:液压系统、电控系统和机械系统一体化,其中的硬件构成主要有油泵、离合器、液力变矩器、液压单元、行星排、壳体以及传感器等。结构布局非常紧密且具有轻便性,大部分都是通过行星排结构布局,离合器、油缸、齿、轴是一体化结构,运行过程中产生的噪声较小,转速较高。AT自动变速器使用的润滑油在全生命周期中应用,能够作为润滑用油,也能够作为液压用油、摩擦冷却用油。AT自动变速器换挡控制阀的间距设置通常是0.015-0.04mm,油中如果有杂质会较敏感的反应。对零部件的清洁度具有较高要求,装配过程中要注意控制金属屑的产生。
4.AT自动变速器关键零部件工艺
4.1壳体类部件
        这类部件的主要结构特征是:薄壁易变形,具有较为复杂的结构,包含螺栓孔、轴承孔以及油路孔,而且油路孔深度大、存在较多的交叉孔,主要是铸造铝合金材质。该类部件的工艺主要是油路孔钻削、孔系镇削、平面铳削。依据对平面、轴承孔的精度要求,合理选取刀具和切削参数,对机加工过程中的飞边、毛刺等情况进行控制,通过高压清洗除去后再进行装配。
4.2阀体类部件
        这类部件是液压系统中的关键部件,具有较复杂的结构,会贯穿阀芯孔系和复杂的油路,铸造铝合金材质。工艺主要是:阀板结合面使用铳削加工,阀芯孔使用钻削、铰削加工。在工艺过程中,阀芯孔的形状和尺寸公差比较稳定,刀具具有较高的耐用度,在加工过程中通过高压水控制清除飞边、毛刺,然后装配。
4.3齿轮类部件
        该类部件的结构主要是行星排布局,具有较高的齿轮转速,噪声较低,齿轮精度要求最高在0.002mm内,齿轮钢材质,通过渗碳淬火磨齿。齿轮有关参数能够控制,对工艺过程中的金属屑产生进行控制。
4.4轴类部件
        该类部件属于套轴结构,薄壁、功能性强,液压缸、离合器、花键、齿轮一体化,结构复杂性较高,合金结构钢材质。通常是利用渗碳淬火精加工,硬度通常需要达到58HRC以上,公差具有较高的要求,使用热后硬车工艺。重点对零部件的加工变形量和同轴度进行控制。
4.5离合器毂类部件
        该类部件属于齿形结构、壁薄,低碳钢板材质,使用冲压或者冷旋压工艺。对刀具和模具进行同时开发,零部件动平衡要求要满足。
4.6内齿圈类部件
        该类部件主要属于内斜齿结构、壁薄,具有较高的齿形精度要求,齿轮钢材质。通过使用渗碳或者氮化工艺进行热处理,使用螺旋拉齿、插滚制齿工艺进行加工,对热后变形进行控制,刀具同步开发。
4.7焊合类部件
        该类部件具有较复杂的结构、较多功能,具有不同的部件材质和热处理要求。部件经过精加工后使用电子束焊接、激光焊接工艺,在经过焊接后通常就不再进行加工。焊接加工后具有较小的热变形,精度能够达到要求,具有较高的加工效率。
结束语:
        在乘用车方面,自动变速器的使用在逐渐广泛,我国在自动变速器的发展中也取得了一定的成就,不过与发达国家相比还存在一定的差距。针对乘用车自动变速器关键零部件工艺进行深入分析,有助于技术发展的优化,在未来工艺会更加成熟。
参考文献:
[1]郭明忠. 乘用车自动变速器关键零部件工艺解析[J]. 数控机床市场, 2020(4):28-30.
[2]杨柳, 曹元平, 官敏建,等. 一种双离合自动变速器轴承压装工艺研究[J]. 汽车零部件, 2018, 000(001):29-32.
[3]温谦. 汽车自动变速器AT油液保养工艺研究[J]. 科技资讯, 2019, 017(005):92-93.
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